Stuur uw goede werk naar de kennisbank is eenvoudig. Gebruik onderstaand formulier

Studenten, promovendi en jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

Geplaatst op http://www.allbest.ru/

1. Algemene kenmerken van explosieve verschijnselenni

Explosies vormen een bijzonder gevaar in termen van mogelijke verliezen en schade.

Een explosie is het vrijkomen van een grote hoeveelheid energie in een beperkt volume in een korte tijdsperiode.

Een explosie leidt tot de vorming van zeer verhit gas (plasma) met zeer hoge druk, dat bij onmiddellijke uitzetting een mechanisch schokeffect (druk, vernietiging) uitoefent op de omringende lichamen.

Een explosie in een vast medium gaat gepaard met de vernietiging en fragmentatie ervan; in lucht of water veroorzaakt het de vorming van lucht- of hydraulische schokgolven, die een destructief effect hebben op voorwerpen die daarin zijn geplaatst.

Bij andere activiteiten dan opzettelijke explosies in industriële omgevingen wordt een explosie opgevat als een snelle, oncontroleerbare vrijgave van energie die een schokgolf veroorzaakt die zich op enige afstand van de bron verplaatst.

Als gevolg van de explosie verandert de substantie die het volume vult waarin de energie vrijkomt in een zeer verhit gas (plasma) met zeer hoge druk (tot enkele honderdduizenden atmosfeer). Dit gas, dat onmiddellijk uitzet, heeft een mechanische impact op de omgeving, waardoor het in beweging komt. Een explosie in een vast medium veroorzaakt de fragmentatie en vernietiging ervan in een hydraulische en luchtomgeving, waardoor een hydraulische en luchtschokgolf (explosieve) ontstaat.

Een explosiegolf is de beweging van een medium die wordt gegenereerd door een explosie, waarbij een scherpe toename van de druk, de dichtheid en de temperatuur van het medium plaatsvindt.

Het front (frontgrens) van de explosiegolf plant zich met hoge snelheid door het medium voort, waardoor het door de beweging bestreken gebied snel uitbreidt.

Door middel van een explosiegolf (of rondvliegende explosieproducten in een vacuüm) veroorzaakt de explosie een mechanisch effect op objecten die zich op verschillende afstanden van de explosielocatie bevinden. Naarmate de afstand tot de explosie groter wordt, verzwakt het mechanische effect van de explosiegolf. De explosie brengt dus een potentieel gevaar met zich mee dat mensen gewond raken en heeft destructieve eigenschappen.

Een explosie kan worden veroorzaakt door:

Ontploffing van gecondenseerde explosieven (HE);

Snelle verbranding van een brandbare gas- of stofwolk;

Plotselinge vernietiging van een vat met gecomprimeerd gas of oververhitte vloeistof;

Mengen van oververhitte vaste stoffen (smelt) met koude vloeistoffen, enz.

Afhankelijk van het type energiedragers en de omstandigheden waaronder de energie vrijkomt, kunnen de energiebronnen tijdens een explosie zowel chemische als fysische processen zijn.

De energiebron voor chemische explosies zijn snelle, zichzelf versnellende exotherme reacties van interactie van brandbare stoffen met oxidatiemiddelen of thermische ontledingsreacties van onstabiele verbindingen.

Energiebronnen voor gecomprimeerde gassen (dampen) in gesloten volumes van apparatuur (apparatuur) kunnen zowel extern zijn (energie die wordt gebruikt om blikjes te comprimeren, vloeistoffen te verpompen; koelmiddelen die zorgen voor verwarming van vloeistoffen en gassen in een besloten ruimte) als intern (exotherme fysieke en chemische processen en processen van warmte- en massaoverdracht in een gesloten volume), leidend tot intense verdamping van vloeistoffen of gasvorming, een stijging van temperatuur en druk zonder interne explosieve verschijnselen.

De energiebron voor nucleaire explosies zijn snelstromende nucleaire kettingreacties van de synthese van lichte kernen van waterstofisotopen (deuterium en tritium) of de splijting van zware kernen van uranium- en plutoniumisotopen. Fysieke explosies treden op wanneer hete en koude vloeistoffen verschuiven, wanneer de temperatuur van de ene vloeistof aanzienlijk hoger is dan het kookpunt van de andere. Verdamping vindt in dit geval explosief plaats. De resulterende fysieke ontploffing gaat gepaard met het verschijnen van een schokgolf met overmatige druk, die in sommige gevallen honderden MPa bereikt.

De energiedragers van chemische explosies kunnen vaste, vloeibare, gasvormige brandbare stoffen zijn, evenals luchtsuspensies van brandbare stoffen (vloeibaar en vast) in een oxiderende omgeving, incl. en in de lucht.

explosie energiegolf

2. Explosieven

Vaste en vloeibare energiedragers behoren in de meeste gevallen tot de klasse van gecondenseerde explosieven.

Explosieven zijn chemische verbindingen of mengsels van stoffen die in staat zijn tot een snelle chemische reactie, waarbij grote hoeveelheden warmte vrijkomen en gas ontstaat.

Explosieven bevatten reductiemiddelen en oxidatiemiddelen of andere onstabiele chemische verbindingen. Wanneer er in deze stoffen een explosie ontstaat, vinden exotherme redoxreacties of thermische ontledingsreacties met enorme snelheid plaats, waarbij thermische energie en een grote hoeveelheid gas vrijkomen. Deze reactie, die op enig punt van de lading is ontstaan ​​als gevolg van verwarming, impact, wrijving, explosie van een ander explosief of andere externe invloed, verspreidt zich door de lading door middel van warmte- of massaoverdracht (verbranding) of een schokgolf (detonatie).

Explosieven hebben het vermogen om snel te ontleden, waarbij de energie van intermoleculaire bindingen vrijkomt in de vorm van warmte, en bij toenemende temperatuur neemt de ontbindingssnelheid van explosieven toe. Bij een relatief lage temperatuur is de ontbindingssnelheid van explosieven laag en is het mogelijk dat het explosief gedurende lange tijd geen merkbare verandering in zijn toestand ondergaat. In dit geval wordt thermisch evenwicht tot stand gebracht tussen het explosief en de omgeving.

Als er omstandigheden worden gecreëerd waarin de warmte die vrijkomt door een explosief geen tijd heeft om in de omgeving vrij te komen, ontstaat er door een stijging van de temperatuur een proces van zelfversnellende chemische ontbinding van het explosief, dat een thermische explosie wordt genoemd. .

Een ander explosieproces is mogelijk, waarbij de chemische reactie zich langs de explosieve lading achtereenvolgens van laag tot laag voortplant in de vorm van een golf. Terwijl hij met hoge snelheid (>9 km/s) langs de lading beweegt, is het leidende front van deze golf een schokgolf: een scherpe overgang van een stof van de begintoestand naar een toestand met zeer hoge druk en temperatuur. Een explosief dat door een schokgolf wordt samengedrukt, bevindt zich in een toestand waarin de chemische ontbinding zeer snel verloopt.

Het proces van chemische transformatie van B1, dat wordt geïntroduceerd door een schokgolf en gepaard gaat met een snelle afgifte van energie, wordt detonatie genoemd.

De snelheid van de chemische reactie tijdens detonatie bereikt gewoonlijk enkele km/sec. Een ton vaste explosieven kan in 1*10-4 seconden onder zeer hoge druk veranderen in dicht gas. De druk bereikt in dit geval enkele honderdduizenden atmosfeer.

Het voordeel van gecondenseerde en met water gevulde explosieven is de aanzienlijke concentratie van energie per volume-eenheid.

Het samengeperste gas breidt zich scherp uit en treft met enorme kracht de omringende lichamen. Er vindt een explosie plaats. Voorwerpen die zich in de buurt van de lading bevinden, zijn onderhevig aan verbrijzeling en ernstige plastische vervorming (lokaal of explosie-effect van de explosie). Voorwerpen die zich verder van de parade bevinden, ondergaan minder vernietiging, maar het gebied waarin deze plaatsvindt is veel groter (algemeen of hoog explosief effect van de explosie). De helderheid van een explosief wordt bepaald door de druk die wordt ontwikkeld tijdens de detonatie, die op zijn beurt afhangt van de ladingsdichtheid en de detonatiesnelheid. De hoge explosiviteit (prestatie) van een explosief wordt bepaald door de hitte, evenals door het volume aan gasvormige producten dat tijdens de explosie wordt gevormd.

De belangrijkste kenmerken van explosieven zijn:

Brisance;

Explosiviteit (werkbaarheid);

Chemische en fysische weerstand (het vermogen om hun eigenschappen te behouden tijdens opslag en hantering);

Gevoeligheid voor invloeden van buitenaf (minimale hoeveelheid energie die nodig is om een ​​explosie te veroorzaken);

Detonatievermogen (kritische detonatiediameter).

Explosieve stoffen zijn onder meer:

Sommige stoffen die geen zuurstof bevatten (azide, acetyleen, acetylenide, diazoverbindingen, hydrozine, stikstofjodide en stikstofchloride, mengsels van brandbare stoffen met halogenen, verbindingen van inerte gassen, enz.).

Van de vele explosieve verbindingen worden de volgende als explosieven gebruikt:

Nitroverbindingen (trinitrotolueen, tetryl, hexogeen, octogeen, nitroglycerine, PETN, nitrocellulose, nitromethaan);

Salpeterzuurzouten (ammoniumnitraat).

In de regel worden deze stoffen niet in zuivere vorm gebruikt, maar in de vorm van mengsels.

Op basis van hun explosieve eigenschappen (voorwaarden voor de overgang van verbranding naar detonatie) worden explosieven onderverdeeld in:

Initiëren (primair);

Hoog explosief (secundair);

Drijfgas (poeder).

Initiërende explosieven worden gekenmerkt door een zeer hoge mate van explosieve transformatie, hoge gevoeligheid, onstabiele verbranding en de snelle overgang naar detonatie, zelfs bij atmosferische druk. De explosie kan worden geïnitieerd door ontsteking, impact of wrijving.

De belangrijkste vertegenwoordigers van het initiëren van explosieven zijn loodazide, kwikfulminaat, tetrazeen en loodtrinitroresorcinaat. Initiërende explosieven worden gebruikt om explosies van andere explosieven te initiëren.

Hoge explosieven zijn inert en minder gevoelig voor invloeden van buitenaf. De verbranding van deze explosieven kan alleen tot ontploffing komen als er sprake is van een sterke granaat of een groot aantal explosieven. Relatief veilig in gebruik. De belangrijkste vertegenwoordigers van explosieven zijn nitroverbindingen en explosieve mengsels op basis van nitraten, chloraten, perchloraten en vloeibare zuurstof: trinitrotolueen, tetryl, hexogen, octogen, enz. Ze worden gebruikt bij explosieoperaties en voor het laden van munitie van verschillende soorten en doeleinden.

Drijfgasexplosieven (poeder) hebben een stabiele verbranding en ontploffen niet onder de zwaarste omstandigheden.

Alle soorten explosies kunnen in de volgende drie groepen worden ingedeeld:

Ongecontroleerd plotseling vrijkomen van energie in een korte tijd en in een beperkte ruimte (explosieve processen);

Vorming van wolken van brandstof-luchtmengsels (FA) of andere chemische gasvormige, stoffige stoffen, hun snelle explosieve transformaties (volumetrische explosie);

Explosies van pijpleidingen, schepen onder hoge druk of met oververhitte vloeistof, vooral tanks met gereduceerd koolstofgas.

Explosies treden op als gevolg van het vrijkomen van chemische energie (explosieven), intranucleaire energie (nucleaire explosie), elektromagnetische energie (vonkontlading, laservonk), energie van samengeperste gassen (wanneer de gasdruk in een vat de sterktelimiet van dit vat overschrijdt - diverse cilinders, pijpleidingen, etc. .d.)

Meestal vinden explosies plaats bij explosieve objecten (HEO).

Een explosieve voorziening is een object waarin stoffen (producten) worden opgeslagen, gebruikt, geproduceerd of vervoerd die onder bepaalde omstandigheden het vermogen krijgen om te ontploffen.

Explosieve objecten zijn onder meer:

Bedrijven op het gebied van defensie, olieproductie, olieraffinage, petrochemische, chemische en gasindustrie;

Bedrijven uit de bakkerij-, textiel- en farmaceutische industrie

Magazijnen voor ontvlambare en brandbare vloeistoffen en vloeibaar gemaakte gassen.

De belangrijkste schadelijke factoren van de explosie zijn:

1. luchtschokgolf die optreedt tijdens kernexplosies, explosies van initiërende en tot ontploffing brengende explosieven, tijdens explosieve transformaties van brandstof-luchtmengsels (FA), gas-luchtmengsels (GAM), explosies van tanks met oververhitte vloeistof en druktanks,

2. fragmentatievelden veroorzaakt door rondvliegend puin van verschillende soorten technologische apparatuur en constructieonderdelen.

Wanneer een gas-luchtomgeving explodeert, worden drie hemisferische gebieden (zones) gevormd:

I - zone van directe explosiewerking van een gas-luchtexplosie nabij de grond (zone van volledige vernietiging);

II - actiezone van explosieproducten;

III - actiezone van de luchtschokgolf.

Effectieve impact in zone I wordt gekenmerkt door vernietiging die optreedt als gevolg van een scherpe impact van detonatieproducten die zich in het gas-luchtmengsel van omringende objecten bevinden. De straal van deze zone wordt bepaald aan de hand van tabellen of door de formule H I = 1,7 H 0.

Bij explosies van koolwaterstoffen, propaan en methaan heeft H0 een waarde van 8.

De belangrijkste parameters van de schadelijke factoren zijn:

1. - luchtschokgolf - overmatige druk aan de voorkant.

2. - fragmentatieveld - het aantal fragmenten, hun kinetische energie en expansieradius.

De schokgolf van elke explosie veroorzaakt grote slachtoffers en vernietiging van structurele elementen. De omvang van de getroffen gebieden door explosies neemt toe met hun kracht. De werking van een schokgolf op de elementen van een constructie wordt gekenmerkt door een complex geheel van belastingen:

Directe druk;

Reflectiedruk;

Stroomdruk;

Stroomdruk;

De weerstand van bouwelementen tegen de werking van een schokgolf wordt in Rusland meestal gekenmerkt door de hoeveelheid overdruk aan de voorkant van de schokgolf. Overdruk in de Russische Federatie wordt gebruikt als een universeel kenmerk van de weerstand van structuurelementen tegen de werking van een schokgolf en om de mate van hun vernietiging en schade te bepalen.

De mate en aard van schade aan constructies als gevolg van explosies tijdens industriële ongevallen zijn afhankelijk van:

1. - kracht (TNT-equivalent) van de explosie;

2. - technische kenmerken van de constructie (ontwerp, sterkte, grootte, vorm - permanent, tijdelijk, bovengronds, ondergronds, enz.);

3. - indeling van de faciliteit (verspreiding van structuren), aard van de bebouwing, landschap van het gebied (reliëf, bodem, puin);

5. - weersomstandigheden (richting en kracht van de explosie, vochtigheid, temperatuur, aanwezigheid van neerslag).

Gevolgen van explosies

Als gevolg van de werking van de schadelijke factoren van de explosie vindt vernietiging of schade aan gebouwen, constructies, technologische apparatuur, voertuigen, communicatie-elementen en andere objecten plaats, en vindt er verlies van mensenlevens plaats.

Geplaatst op Allbest.ru

Soortgelijke documenten

Herkomst en classificatie van explosieven. Basiseigenschappen van explosieven. Kenmerken van schadefactoren en explosiezone. Gevolgen van een explosie voor een persoon. Technieken voor explosiepreventie. Acties van de bevolking tijdens explosies.

samenvatting, toegevoegd op 22/02/2008


Het concept van explosieve materialen, de stabiliteit van hun chemische samenstelling. Classificatie van opslagplaatsen voor explosieven en munitie. Bovengrondse en ondergrondse opslagfaciliteiten. Veiligheidsregels voor het vervoeren van explosieve materialen. Gevaarstekens en hun beschrijvingen.

cursuswerk, toegevoegd op 12/03/2012


Een kernexplosie is een proces waarbij grote hoeveelheden thermische en stralingsenergie vrijkomen als resultaat van een kettingreactie van kernsplijting of thermonucleaire fusiereactie. De gevolgen en gedragsregels. Negatieve impact op het leven en het milieu.

presentatie, toegevoegd op 18-04-2016


Het concept van een door de mens veroorzaakte noodsituatie. Classificatie van arbeidsongevallen volgens hun ernst en omvang. Branden, explosies, bommeldingen. Ongevallen waarbij radioactieve stoffen en chemisch gevaarlijke stoffen vrijkomen. Hydrodynamische ongevallen.

presentatie, toegevoegd 02/09/2012


Het voorspellen van de situatie tijdens natuurlijke noodsituaties. Classificatie van gebouwen en constructies op basis van seismische weerstand. Explosie van een damp-gaswolk in een onbeperkte en beperkte ruimte. Explosiviteitskenmerken van sommige gassen.

zelfstudie, toegevoegd op 14-04-2009


Basismaatregelen om de brandbron te beïnvloeden. Indeling van stoffen op basis van ontvlambaarheid, brand- en explosieveiligheid. Schema van de verbranding van een stof in de lucht. Structuur van technische oplossingen om branden en explosies te voorkomen. Belangrijkste kenmerken van rookvorming.

samenvatting, toegevoegd 05/03/2014


Concept en classificatie van milieurampen. Branden in industriële installaties. Ongevallen waarbij sprake is van het vrijkomen (dreigen van vrijkomen) van biologisch gevaarlijke stoffen. Risico op modderstromen. Oorzaken van explosies en vliegtuigongelukken. Noodsituaties op het spoor.

samenvatting, toegevoegd op 19.09.2013


Typen, classificatie, oorzaken, gevolgen, schadelijke factoren en aanbevelingen voor het voorkomen van branden en explosies. Het waarborgen van de veiligheid bij brand, brand en explosieve situaties. Manieren en middelen om brand te bestrijden.

samenvatting, toegevoegd op 30-11-2009


Brand gevaarlijk object. Basistechniek voor het bestrijden van brand. De voorkant van een continu vuur. Preventie van branden en explosies, maatregelen om de schade als gevolg daarvan te verminderen. Aanbevelingen aan de bevolking over het voorkomen van branden en explosies, acties tijdens noodsituaties.

lezing, toegevoegd 16-03-2007


Modellering van een noodsituatie in een faciliteit tijdens een explosie van gecondenseerde explosieven, identificatie van gevaren en secundaire schadelijke factoren. Ontwikkeling van een reeks organisatorische, technische, technische en speciale maatregelen voor de PFM van deze faciliteit.

Explosies die in de praktijk het vaakst voorkomen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: fysiek En chemisch(zie Afb. 7.2).

Fysieke explosies omvatten processen die tot een explosie leiden en niet gepaard gaan met een chemische transformatie van de stof.

Chemische explosies omvatten processen van chemische transformatie van een stof, die zich manifesteren door verbranding en worden gekenmerkt door het vrijkomen van thermische energie in een korte tijdsperiode en in een zodanig volume dat drukgolven worden gevormd, die zich voortplanten vanuit de bron van de explosie.

Accidentele explosies worden meestal veroorzaakt door verbrandingsprocessen. Dit soort explosies komt het vaakst voor tijdens de opslag, het transport en de vervaardiging van explosieven. Ze komen voor bij de omgang met explosieven en explosieve stoffen in de chemische en petrochemische industrie; in geval van aardgaslekken in woongebouwen; tijdens de productie, het transport en de opslag van zeer vluchtige of vloeibaar gemaakte brandbare stoffen; bij het wassen van opslagtanks voor vloeibare brandstof; bij de vervaardiging, opslag en gebruik van brandbare stofsystemen en sommige spontaan brandbare vaste en vloeibare stoffen.

Rijst. 7.2. Classificatie van explosies die het meest voorkomen in de praktijk

Bij fysieke explosie de vrijkomende energie is de interne energie van het gecomprimeerde of vloeibaar gemaakte gas (strikter: vloeibaar gemaakte stoom). De kracht van dergelijke explosies hangt af van de interne druk, en vernietiging kan worden veroorzaakt door een schokgolf van uitzettend gas of fragmenten van een gescheurde tank. Bij een aantal ongevallen werden fysieke explosies waargenomen als gevolg van de volledige vernieling van tankwagens. Afhankelijk van de omstandigheden lagen delen van zo’n tank honderden meters verspreid.

Hetzelfde kan (op kleinere schaal) gebeuren met draagbare gasflessen als zo'n cilinder valt en het drukreduceerventiel kapot gaat. Er zijn talloze gevallen van dergelijke puur fysieke explosies van schepen met vloeibaar gemaakte gassen onder een druk van maximaal 4 MPa.

Fysieke explosies omvatten ook het fenomeen van de zogenaamde fysieke (of thermische) detonatie, die optreedt wanneer hete en koude vloeistoffen worden gemengd, wanneer de temperatuur van de ene aanzienlijk hoger is dan het kookpunt van de andere (bijvoorbeeld wanneer gesmolten ijzer wordt gesmolten). in water gegoten). In het resulterende damp-vloeistofmengsel kan de verdamping explosief verlopen als gevolg van de ontwikkelingsprocessen van fijne fragmentatie van smeltdruppeltjes, snelle verwijdering ervan en oververhitting van de koude vloeistof. Fysieke detonatie gaat gepaard met de vorming van een schokgolf met overdruk in de vloeibare fase, die in sommige gevallen honderden megapascal kan bereiken. Dit fenomeen kan grote ongelukken veroorzaken in kernreactoren en bij industriële ondernemingen in de metallurgische, chemische en papierindustrie.

Energiebronnen voor gecomprimeerde gassen (dampen) in gesloten volumes van apparatuur kunnen zowel extern als intern zijn. Extern is elektrische energie die wordt gebruikt om gassen te comprimeren en vloeistoffen te pompen; koelmiddelen, inclusief elektrische, die zorgen voor verwarming van vloeistoffen en gassen in gesloten apparatuurvolumes. Interne bronnen omvatten de energie van exotherme fysisch-chemische en warmte- en massaoverdrachtsprocessen in een gesloten volume van apparatuur, wat leidt tot intense verdamping van vloeibare media of gasvorming, een stijging van temperatuur en druk zonder interne explosieve verschijnselen.

Chemische explosies onderverdeeld in volumetrische (zie figuur 7.3) en explosies van gecondenseerde explosieven. De bron van een chemische explosie zijn snel optredende, zelfversnellende exotherme reacties van interactie van brandbare stoffen met oxidatiemiddelen of thermische ontleding van onstabiele verbindingen. Onder bepaalde omstandigheden zijn ongecontroleerde reacties mogelijk, die gepaard gaan met een toename van de druk in het reactievat, die volledig kan instorten als er geen veiligheidsklep is. Dit kan een schokgolf en een fragmentatieveld veroorzaken.

Rijst. 7.3. Classificatie van volumetrische explosies

De energiedragers van chemische explosies kunnen vaste, vloeibare, gasvormige stoffen zijn, maar ook luchtsuspensies van brandbare stoffen (vloeibaar en vast) in een oxiderende omgeving (vaak in de lucht). Explosies van gasmengsels en luchtsuspensies van brandbare stoffen worden soms genoemd volumetrische explosies. Vaste en vloeibare energiedragers behoren in de meeste gevallen tot deze klasse gecondenseerde explosieven. Deze stoffen of mengsels daarvan omvatten reductiemiddelen en oxidatiemiddelen of andere chemisch instabiele verbindingen. Wanneer in deze stoffen een explosie wordt geïnitieerd, vinden exotherme redoxreacties of thermische ontledingsreacties met het vrijkomen van thermische energie met enorme snelheid plaats (tijdens explosies van gecondenseerde explosieven worden koolstof- en waterstofatomen in de moleculen van de stof vervangen door stikstofatomen).

Gasvormige energiedragers Het zijn homogene mengsels van brandbare gassen (dampen) met gasvormige oxidatiemiddelen, zoals lucht, zuurstof, chloor, enz., of onstabiele gasvormige verbindingen, zoals acetyleen, ethyleen (gevoelig voor thermische ontleding bij afwezigheid van oxidatiemiddelen). De bron van explosies van gasmengsels zijn exotherme oxidatiereacties van brandbare stoffen of ontledingsreacties van onstabiele verbindingen.

Tweefasige explosieve luchtvering bestaan ​​uit fijn verspreide brandbare vloeistoffen (“nevels”) of vaste stoffen (stof) in een oxiderende omgeving, voornamelijk in de lucht. De energiebron voor hun explosies is ook de verbrandingswarmte van deze stoffen.

Een technologisch systeem is explosief als het een potentiële energiereserve heeft die met zo'n hoge snelheid vrijkomt dat het een luchtschokgolf (ASW) kan genereren die crashes of letsel bij mensen kan veroorzaken. De hoeveelheid potentiële energie wordt bepaald door de overeenkomstige fysisch-chemische wetten van het vrijkomen van energie.

De explosie-energie van damp-gasomgevingen wordt bepaald door de verbrandingswarmte van brandbare stoffen gemengd met lucht (oxidatiemiddel); gecondenseerde explosieven - door de hitte die vrijkomt tijdens hun ontploffing (ontledingsreactie); tijdens fysieke explosies van systemen met gecomprimeerde gassen en oververhitte vloeistoffen - afhankelijk van de energie van adiabatische expansie van damp-gasmedia en oververhitting van vloeistoffen.

De snelheid waarmee energie vrijkomt, wordt doorgaans uitgedrukt als specifieke kracht, dat wil zeggen de hoeveelheid energie die vrijkomt per tijdseenheid per volume-eenheid. Bij chemische explosies kan de snelheid waarmee energie vrijkomt worden bepaald door de snelheid van detonatie of vlamvoortplanting in een gasvormige omgeving. De voortplantingssnelheid van de detonatie in een vast of vloeibaar explosief komt ongeveer overeen met de geluidssnelheid in de stof en ligt in het bereik van 2. 10 3 -9. 10 3 m/s; Tijdens gasfysische en chemische explosies bewegen compressiegolven met een snelheid die dicht bij de geluidssnelheid in de lucht ligt.

Chemische explosies veroorzaakt door exotherme ontledingsreacties in gecondenseerde explosieven of onstabiele verbindingen in de gasfase gaan gepaard met de vorming (toename) van het aantal mol gassen. De explosie van 1 kg trinitrotolueen (TNT), een stof met een negatieve zuurstofbalans, produceert bijvoorbeeld ongeveer 20 mol gassen (dampen) (0,6 - CO; 10,0 - CO 2; 0,8 - H 2 O; 6 0 – N2; 0,4 – NH3; 4,7 –CH3OH; 1,0 – HCN) en 15 mol koolstof. De meeste andere explosieven (met uitzondering van nitroglycerine) zijn ook stoffen met een negatieve zuurstofbalans, dat wil zeggen dat het aantal zuurstofatomen in hun moleculen niet voldoende is om de bestaande koolstofatomen volledig om te zetten in CO 2 en waterstof in H 2 O. Het vermogen van een stof om een ​​explosief proces te ondergaan is onderworpen aan de wetten van de thermochemie, volgens welke, als bij een bepaalde reactie de som van de vormingswarmte van de producten kleiner is dan de vormingswarmte van de oorspronkelijke verbinding, dan is deze stof potentieel explosief. Als stof A, die ontbindt door de reactie A → B + C + D, bijvoorbeeld explosief is, moet aan de volgende voorwaarde worden voldaan:

q(A) ≥ q(B) + q(C) + q(D),

waarbij q de enthalpie (warmte) van vorming is; q heeft positieve waarden voor verbindingen die worden gevormd door de absorptie van warmte (endotherme processen) en negatief voor verbindingen die worden gevormd door het vrijkomen van warmte (exotherme processen).

Op deze manier kan alleen het vermogen van een stof om een ​​explosief proces te ondergaan worden beoordeeld, en worden de energie en kracht van de explosie bepaald door de reactiesnelheid.

Bronnen van explosie-energie kunnen redox-chemische reacties zijn, waarbij
lucht of zuurstof reageert met het reductiemiddel.
Naast ontvlambare gassen kunnen reductiemiddelen dat ook zijn
fijne brandbare vaste stoffen (stof) of
verspreide vloeistoffen. Redoxreacties kunnen onder deze omstandigheden plaatsvinden in zowel gesloten als open volumes met voldoende hoge snelheden waarbij schokgolven worden gegenereerd die aanzienlijke vernietiging kunnen veroorzaken.

Een explosie is een veel voorkomend fysiek fenomeen dat een belangrijke rol heeft gespeeld in het lot van de mensheid. Het kan vernietigen en doden, en ook nuttig zijn door mensen te beschermen tegen bedreigingen zoals overstromingen en asteroïde-aanvallen. Explosies variëren van aard, maar door de aard van het proces zijn ze altijd destructief. Deze kracht is hun belangrijkste onderscheidende kenmerk.

Het woord "explosie" is voor iedereen bekend. De vraag wat een explosie is, kan echter alleen worden beantwoord op basis van waar dit woord in verband mee wordt gebruikt. Fysisch gezien is een explosie een proces waarbij extreem snel energie en gassen vrijkomen in een relatief klein ruimtevolume.

De snelle uitzetting (thermisch of mechanisch) van een gas of andere stof, bijvoorbeeld wanneer een granaat ontploft, creëert een schokgolf (hogedrukzone) die destructief kan zijn.

In de biologie verwijst een explosie naar een snel en grootschalig biologisch proces (bijvoorbeeld een explosie in aantallen, een explosie in soortvorming). Het antwoord op de vraag wat een explosie is, hangt dus af van het onderwerp van het onderzoek. In de regel betekent dit echter een klassieke explosie, die verder zal worden besproken.

Explosie classificatie

Explosies kunnen van verschillende aard en kracht zijn. Komen voor in verschillende omgevingen (inclusief vacuüm). Afhankelijk van de aard van hun optreden kunnen explosies worden onderverdeeld in:

• fysiek (explosie van een gebarsten ballon, enz.);
• chemisch (bijvoorbeeld TNT-explosie);
• nucleaire en thermonucleaire explosies.

Chemische explosies kunnen voorkomen in vaste, vloeibare of gasvormige stoffen, maar ook in luchtsuspensies. De belangrijkste bij dergelijke explosies zijn redoxreacties van het exotherme type, of exotherme ontledingsreacties. Een voorbeeld van een chemische explosie is de explosie van een granaat.

Fysieke explosies treden op wanneer de dichtheid van containers met vloeibaar gas en andere stoffen onder druk wordt verbroken. Ze kunnen ook worden veroorzaakt door thermische uitzetting van vloeistoffen of gassen in een vaste stof, met daaropvolgende verstoring van de integriteit van de kristalstructuur, wat leidt tot een scherpe vernietiging van het object en het optreden van een explosie-effect.

Explosie kracht

De kracht van explosies kan variëren: van de gebruikelijke luide knal als gevolg van een barstende ballon of een ontploffend vuurwerk tot gigantische kosmische explosies van supernova's.

De intensiteit van de explosie hangt af van de hoeveelheid energie die vrijkomt en de snelheid waarmee deze vrijkomt. Bij het beoordelen van de energie van een chemische explosie wordt gebruik gemaakt van een indicator zoals de hoeveelheid vrijkomende warmte. De hoeveelheid energie tijdens een fysieke explosie wordt bepaald door de hoeveelheid kinetische energie van de adiabatische uitzetting van dampen en gassen.

Door de mens veroorzaakte explosies

Bij een industriële onderneming zijn explosieve objecten niet ongewoon, en daarom kunnen daar soorten explosies voorkomen, zoals lucht, grond en intern (binnen een technische constructie). Bij de mijnbouw van steenkool komen methaanexplosies vaak voor, wat vooral typerend is voor diepe kolenmijnen, waar om deze reden een gebrek aan ventilatie is. Bovendien hebben verschillende steenkoollagen een verschillend methaangehalte, waardoor het niveau van explosiegevaar in mijnen verschillend is. Methaanexplosies vormen een groot probleem voor diepe mijnen in Donbass, wat een versterking van de controle en monitoring van de inhoud ervan in de lucht van mijnen vereist.

Explosieve voorwerpen zijn containers met vloeibaar gas of stoom onder druk. Ook militaire pakhuizen, containers met ammoniumnitraat en vele andere voorwerpen.

De gevolgen van een explosie in de productie kunnen onvoorspelbaar en zelfs tragisch zijn, waarbij de leidende plaats wordt ingenomen door de mogelijke uitstoot van chemicaliën.

Toepassing van explosies

Het effect van een explosie wordt al lang door de mensheid gebruikt voor verschillende doeleinden, die kunnen worden onderverdeeld in vreedzaam en militair. In het eerste geval hebben we het over het creëren van gerichte explosies om gebouwen te vernietigen die onderhevig zijn aan sloop, ijsopstoppingen op rivieren, tijdens mijnbouw en in de bouw. Dankzij hen worden de arbeidskosten die nodig zijn om de toegewezen taken uit te voeren aanzienlijk verlaagd.

Een explosief is een chemisch mengsel dat, onder invloed van bepaalde, gemakkelijk te bereiken omstandigheden, een gewelddadige chemische reactie aangaat, wat leidt tot het snel vrijkomen van energie en een grote hoeveelheid gas. Door zijn aard is een explosie van een dergelijke stof vergelijkbaar met verbranding, alleen verloopt deze met enorme snelheid.

Externe invloeden die een explosie kunnen veroorzaken zijn als volgt:

• mechanische invloeden (bijvoorbeeld schokken);
• een chemische component geassocieerd met de toevoeging van andere componenten aan een explosief die het begin van een explosieve reactie veroorzaken;
• temperatuureffecten (het explosief verwarmen of er met een vonk op slaan);
• ontploffing door een nabijgelegen explosie.

Mate van reactie op externe invloeden

De mate van reactie van een explosief op een van de invloeden is uiterst individueel. Sommige soorten buskruit ontbranden dus gemakkelijk bij verhitting, maar blijven inert onder invloed van chemische en mechanische invloeden. TNT ontploft door de ontploffing van andere explosieven en is weinig gevoelig voor andere factoren. Kwikfulminaat explodeert onder allerlei invloeden, en sommige explosieven kunnen zelfs spontaan ontploffen, wat dergelijke verbindingen zeer gevaarlijk en ongeschikt voor gebruik maakt.

Hoe ontploft een explosief?

Verschillende explosieven ontploffen op enigszins verschillende manieren. Buskruit wordt bijvoorbeeld gekenmerkt door een snelle ontstekingsreactie waarbij gedurende een relatief lange tijd energie vrijkomt. Daarom wordt het in militaire aangelegenheden gebruikt om patronen en projectielen snelheid te geven zonder dat de granaten barsten.

Bij een ander type explosie (detonatie) plant de explosieve reactie zich met supersonische snelheid door de stof voort en is tevens de oorzaak. Dit leidt ertoe dat er in zeer korte tijd en met een enorme snelheid energie vrijkomt, waardoor de metalen capsules van binnenuit barsten. Dit type explosie is typisch voor gevaarlijke explosieven als RDX, TNT, ammoniet, enz.

Soorten explosieven

Kenmerken van gevoeligheid voor externe invloeden en explosieve krachtindicatoren maken het mogelijk om explosieven in 3 hoofdgroepen te verdelen: voortstuwend, initiërend en hoog explosief. Drijfgasbuskruit omvat verschillende soorten buskruit. Deze groep omvat explosieve mengsels met een laag vermogen voor vuurwerk en vuurwerk. In militaire aangelegenheden worden ze gebruikt voor de vervaardiging van verlichting en signaalfakkels, als energiebron voor patronen en projectielen.

Een kenmerk van het initiëren van explosieven is hun gevoeligheid voor externe factoren. Tegelijkertijd hebben ze een laag explosief vermogen en een lage warmteontwikkeling. Daarom worden ze gebruikt als ontsteker voor explosieven en drijfgassen. Om zelfontploffing te voorkomen, worden ze zorgvuldig verpakt.

Hoge explosieven hebben de grootste explosieve kracht. Ze worden gebruikt als vulling voor bommen, granaten, mijnen, raketten, enz. De gevaarlijkste zijn hexogen, tetryl en PETN. Minder krachtige explosieven zijn TNT en plastide. Een van de minst krachtige is ammoniumnitraat. Ook straalmiddelen met een hoog explosievermogen zijn gevoeliger voor invloeden van buitenaf, waardoor ze nog gevaarlijker zijn. Daarom worden ze gebruikt in combinatie met minder krachtige of andere componenten die tot een afname van de gevoeligheid leiden.

Explosievenparameters

In overeenstemming met het volume en de snelheid van de energie en het vrijkomen van gas, worden alle explosieven beoordeeld op basis van parameters als helderheid en hoge explosiviteit. Luchtigheid karakteriseert de snelheid waarmee energie vrijkomt, wat rechtstreeks van invloed is op het destructieve vermogen van een explosief.

Een hoge explosiviteit bepaalt de hoeveelheid gas en energie die vrijkomt, en daarmee de hoeveelheid werk die tijdens de explosie wordt verricht.

In beide parameters is de leider hexogen, het gevaarlijkste explosief.

Dus probeerden we de vraag te beantwoorden wat een explosie is. We hebben ook gekeken naar de belangrijkste soorten explosies en naar methoden voor het classificeren van explosieven. We hopen dat je na het lezen van dit artikel een basiskennis hebt van wat een explosie is.

Invoering

Explosie. Explosie classificatie

Kenmerken van explosies

Conclusie

Gebruikte boeken

Invoering

Een noodsituatie (ES) is een toestand of situatie op een bepaald grondgebied die is ontstaan ​​als gevolg van een ongeval, catastrofe, gevaarlijk fenomeen, natuurramp of andere ramp die kan leiden of al heeft geleid tot menselijke slachtoffers, schade aan de menselijke gezondheid of het milieu, aanzienlijke materiële verliezen, verstoring van het normale menselijke leven.

In de meeste gevallen worden door de mens veroorzaakte ongelukken geassocieerd met een ongecontroleerde, spontane vrijgave van materie of energie in de omringende ruimte. Het spontaan vrijkomen van energie leidt tot industriële explosies, en stoffen leiden tot explosies, branden en chemische vervuiling van het milieu.

Er zijn verschillende classificaties van noodsituaties. Meestal wordt de aard van het optreden (het ontstaan) van een noodsituatie gekozen als basis voor classificatie. Afhankelijk van de aard (gebied) van het optreden kunnen alle noodsituaties in de volgende grote groepen worden verdeeld:

Technogeen Noodsituaties die van oorsprong verband houden met technische faciliteiten of technologische processen (vrijkomen van radioactieve stoffen, ongevallen in gevaarlijke chemische faciliteiten, branden en explosies, vernieling van bouwconstructies, transportongevallen, enz.), inclusief antropogeen Noodsituaties veroorzaakt door de negatieve invloed van de mens zelf op de technosfeer (foutieve en vroegtijdige acties van operators, coördinatoren, piloten, chauffeurs, enz.)

Natuurlijk Noodsituaties die verband houden met de impact van natuurlijke natuurverschijnselen (overstromingen, aardbevingen, orkanen, enz.) op mensen en hun omgeving, evenals biologisch Noodsituatie en milieu Noodgeval.

Sociaal Noodsituaties die verband houden met grootschalige gebeurtenissen in de samenleving en de staat (oorlogen, gewapende conflicten, botsingen op interetnische en interreligieuze basis, enz.)

Gecombineerd Noodsituaties die een gecombineerd, geïnitieerd karakter hebben van verschillende typen van bovengenoemde groepen noodsituaties.

In dit werk zullen we slechts een kleine groep beschouwen die verband houdt met door de mens veroorzaakte noodsituaties.

Explosie. Classificatie van explosies.

Explosie - het proces van snelle, ongecontroleerde fysische of chemische transformatie van een systeem, vergezeld van de overgang van zijn potentiële energie naar mechanisch werk. De mechanische arbeid die tijdens een explosie wordt verricht, is het gevolg van de snelle expansie van gassen of dampen, ongeacht of deze vóór de explosie bestonden of tijdens de explosie werden gevormd. Het explosieve proces kan gebaseerd zijn op zowel fysieke (vernietiging van een vat met gecomprimeerd gas of oververhitte vloeistof) als chemische transformaties (detonatie van een gecondenseerd explosief, snelle verbranding van een gaswolk). Het belangrijkste teken van een explosie is een scherpe druksprong in het medium, waardoor een schokgolf ontstaat die zich over enige afstand van de explosielocatie verspreidt.

Bij chemische explosies kunnen explosieven vast, vloeibaar, gasvormig zijn, maar ook luchtsuspensies van brandbare stoffen (vloeibaar en vast) in een oxiderende omgeving (vaak in de lucht). Vaste en vloeibare explosieven behoren in de meeste gevallen tot de klasse van gecondenseerde explosieven (HE). Wanneer in deze stoffen een explosie ontstaat, verlopen exotherme redoxreacties of thermische ontledingsreacties waarbij thermische energie vrijkomt. Gasvormige explosieven zijn homogene mengsels van brandbare gassen (dampen) met gasvormige oxidatiemiddelen - lucht, zuurstof, chloor, enz. Explosieve luchtsuspensies bestaan ​​uit fijne deeltjes van brandbare vloeistoffen (nevel) of vaste stoffen (stof) in een oxiderende omgeving, meestal in de lucht.

Een fysieke explosie wordt meestal geassocieerd met het ongecontroleerd vrijkomen van potentiële energie van gecomprimeerde gassen uit gesloten volumes van machines en apparaten. De kracht van de explosie van gecomprimeerd of gereduceerd gas hangt af van de interne druk, en vernietiging wordt veroorzaakt door een schokgolf van het uitzettende gas (stoom) en fragmenten van de gescheurde tank.

De parameters die de kracht van een explosie bepalen, zijn de energie van de explosie en de snelheid waarmee deze vrijkomt. De energie van een explosie wordt bepaald door de fysisch-chemische transformaties die optreden tijdens verschillende soorten explosies. Voor damp-gasomgevingen wordt de explosie-energie bepaald door de verbrandingswarmte van brandbare stoffen vermengd met lucht; gecondenseerde explosieven - door de warmte die vrijkomt tijdens detonatie (ontledingsreactie); tijdens fysieke explosies van systemen met gecomprimeerde gassen en oververhitte vloeistoffen - afhankelijk van de energie van adiabatische expansie van damp-gasmedia en oververhitting van de vloeistof.

In productieomstandigheden zijn de volgende hoofdtypen explosies mogelijk: vrije lucht, grond, explosie in de directe omgeving van het object, evenals een explosie binnen het object (industriële structuur).

Tijdens een luchtexplosie bereikt een bolvormige schokgolf het aardoppervlak en wordt daardoor gereflecteerd. Op een bepaalde afstand van het epicentrum van de explosie (projectie van het centrum van de explosie op het aardoppervlak) versmelt het front van de gereflecteerde golf met het front van de invallende golf, waardoor een zogenaamde kopgolf ontstaat. wordt gevormd, met een verticaal front, dat zich vanuit het epicentrum langs het aardoppervlak voortplant.

De aard van de luchtschokgolf tijdens een grondexplosie (buiten de krater) komt overeen met de verre zone van de luchtexplosie. Bij zowel lucht- als grondexplosies wordt dus gewoonlijk rekening gehouden met een luchtschokgolf, die zich vanuit het epicentrum voortplant met een verticaal front. Wanneer een schokgolf een obstakel nadert, wordt deze gereflecteerd en worden de bewegende luchtmassa's afgeremd, wat leidt tot een toename van de overdruk met 2...8 keer.

Na de eerste interactie met het obstakel (obstakel) begint de schokgolf eromheen te stromen en zijn de zij- en achteroppervlakken van het obstakel al onder invloed van druk. Het lijkt van alle kanten in samengedrukte toestand te zijn, maar de grootste druk wordt uitgeoefend op het voorste deel van het obstakel.

Het kopiëren van technologische objecten op basis van explosiegevaar wordt uitgevoerd volgens de waarden van indicatoren Q in = (16.534) -1 *E 1/3.

Het energie-equivalent van een TNT-explosie is W=E/4520 kg, waarbij E de totale energie van de explosie is.

Volgens deze indicatoren zijn technologische objecten onderverdeeld in drie categorieën:

Een explosie in een object wordt gekenmerkt doordat de belasting van binnenuit op het object inwerkt. Als een mengsel explodeert in een gedeeltelijk gevuld object, worden de gevolgen van de explosie beïnvloed door de locatie van de explosieve wolk. Over het algemeen zullen de gevolgen van explosies binnenshuis grotendeels worden bepaald door de maximaal mogelijke overexplosiedruk ∆р, die kan worden berekend met behulp van de volgende relatie:

∆р=WZ p0 H T 1/K H N 0 C B p B V C K ,

Waar W de massa is van ontvlambaar gas, ontvlambare vloeistofdamp of brandbaar stof, zwevend in de lucht die het kamervolume binnenkomt, kg; Z-coëfficiënt van deelname van een brandbare stof aan een explosie; p 0 - atmosferische druk gelijk aan 101 kPa; H t - verbrandingswarmte van de stof die de kamer binnenkomt; Kn - coëfficiënt rekening houdend met de lekkage van de kamer (aangenomen dat deze gelijk is aan drie); T 0 - kamertemperatuur (kan gelijk worden gesteld aan 293K); C in - warmtecapaciteit van lucht (kan gelijk worden gesteld aan 1,01 kJ/(kg*K)); p in - luchtdichtheid (kan gelijk worden gesteld aan 1,2 kg/m 3); V с - vrij volume van de kamer, m 3; K=k B t+1-coëfficiënt rekening houdend met de aanwezigheid van noodventilatie in de kamer (k B is de snelheid van luchtuitwisseling in de kamer, s -1; t is het tijdstip waarop explosieve stoffen de kamer binnendringen, S).

Kenmerken van explosies

Explosies van hogedruksystemen gaan gepaard met de verstrooiing van fragmenten. Tot 60% van de gasexpansie-energie wordt besteed aan het overbrengen van kinetische energie aan fragmenten, en 40% wordt besteed aan de vorming van een schokgolf. Bij explosies verspreiden de meeste fragmenten (tot 80%) zich over een afstand van 200 m, een kleiner deel (20%) over afstanden tot 1000 m; individuele fragmenten kunnen zich verspreiden over afstanden tot 3 km. De verstrooiingsrichtingen van fragmenten voor cilindrische vaten met gereduceerde gassen worden gekenmerkt door het diagram in figuur 9.4. een waarde groter dan 1000 m kan als veilige afstand voor mensen worden beschouwd.

Grote gaswolken kunnen ontstaan ​​als gevolg van lekken of plotselinge vernietiging van verzegelde containers, pijpleidingen, enz. Het proces van explosie of verbranding van dergelijke gaswolken heeft een aantal specifieke kenmerken. Gaswolken die in de atmosfeer worden gevormd, hebben meestal de vorm van een sigaar, langwerpig in de richting van de wind. De initiatiefnemers van verbranding of explosie zijn in deze gevallen meestal willekeurig. Bovendien gaat ontsteking niet altijd gepaard met een explosie.

Als gasvormige stoffen slecht met de atmosferische lucht worden gemengd, wordt er helemaal geen explosie waargenomen. In dit geval zal, wanneer het gas- of stoom-luchtmengsel wordt ontstoken, een “verbrandingsgolf” zich voortplanten vanaf het startpunt. Omdat de vlam zich met een relatief lage snelheid voortplant, neemt de druk in de verbrandingsgolf niet toe. Bij dit proces wordt alleen expansie van verbrandingsproducten waargenomen als gevolg van hun verwarming in de vlamzone. De langzame verbrandingsmodus van een wolk vanaf het buitenoppervlak met een grote hoeveelheid stralingsenergie kan leiden tot de vorming van veel branden in een industriële faciliteit.

Bij het beoordelen van het destructieve effect van een gaswolkexplosie in de open ruimte zal de snelheidsdruk in het vlamfront de bepalende factor zijn. Voor een vlam van verzadigde koolhydraten kan de snelheidsdruk in de open ruimte 26 kPa bereiken.

Conclusie

Noodgeval(Noodsituatie) is een toestand of situatie in een bepaald gebied die zich heeft ontwikkeld als gevolg van een catastrofe of natuurramp en heeft geleid tot menselijke slachtoffers en aanzienlijke schade aan de menselijke gezondheid of het milieu.

Per gebied van herkomst onderscheid te maken tussen door de mens veroorzaakte, natuurlijke (fysieke, biologische), sociale en gecombineerde noodsituaties.

Volgens de omvang van de gevolgen ze zijn onderverdeeld in lokaal, lokaal, territoriaal, regionaal, federaal en grensoverschrijdend.

Volgens ontwikkelingsstructuur Noodsituaties kennen de volgende hoofdfasen: accumulatie van afwijkingen, initiërende gebeurtenissen, actieve ontwikkeling, de werking van resterende en secundaire schadelijke factoren, actieve eliminatie van gevolgen.

Het staatssysteem voor preventie en respons op noodsituaties (RSchhS) kent de volgende structurele niveaus: federaal, interregionaal, regionaal, gemeentelijk en facilitair.

De belangrijkste activiteiten van de RSChS zijn het voorkomen en voorkomen van noodsituaties (als de belangrijkste en in staat om de schade als gevolg van noodsituaties te verminderen), reddingsoperaties en het liquideren van de gevolgen van noodsituaties.

Beoordelingssysteem voor bedreigingsstatussen De door de RSChS aangenomen noodsituatie vereist een grotere differentiatie en de introductie van extra dreigingsniveaus.

Gebruikte boeken

Leven veiligheid. Leerboek voor studenten B 40/S.V. Belov, V.A. Devisilov, A.F. Kozyakov en anderen; Onder algemeen Ed. S.V. Belova.

Levensveiligheid: dictaten.-M.: Yurait-Izdat, 2008.191p.

Ecologie en levensveiligheid: leerboek voor universiteiten / D.A. Krivoshein, L.A. Ant, N.N. Roeva en anderen; Ed. LA. Mier

1. Technogeen noodgeval situaties. Branden

   Samenvatting >>

   ... – denk na over de kenmerken door de mens gemaakt noodgeval situaties Bijvoorbeeld branden. Bij het schrijven... Het gevolg van verbranding kan zijn vuur En explosie. Vuur- deze verbranding buiten... gaat gepaard met het verschijnen van een vlam. Explosie- proces uiterst snel, onder invloed...

2. Technogeen noodgeval situaties

   Samenvatting >> Levensveiligheid

   ... technogeen noodgeval situatie. Aan het gevaarlijke door de mens gemaakt incidenten omvatten ongevallen in industriële faciliteiten of transport, branden, explosies ...

3. Milieuveiligheid van mensen, de biosfeer en industriële faciliteiten in door de mens gemaakt noodgeval situaties en ongelukken

   Cursussen >> Ecologie

   Industriële faciliteiten in omstandigheden door de mens gemaakt noodgeval situaties en ongevallen 1. Basisconcepten Noodgeval situatie- dit is de situatie met betrekking tot bepaalde... stoffen is de mogelijkheid van hun potentieel explosie

De luchtschokgolf van de explosie veroorzaakt vernietiging of schade aan het spoor, het rollend materieel, gebouwen, communicatie-elementen, signaleringssystemen, spoorwegwatervoorziening en andere elementen van het technische en technische complex (ITC)* van het spoorwegvervoer.

Kwaliteit staat vernietigde ITC-elementen in noodzones worden beoordeeld op basis van de overeenkomstige mate van vernietiging: vol, sterk, medium En zwak.

Volledige vernietiging gekenmerkt door de vernietiging of instorting van alle of de meeste dragende constructies, hoofdmuren, ernstige vervorming of instorting van tussenvloer- en plafondplafonds en brugoverspanningen. Tegelijkertijd zorgt het puin van gebouwen en constructies voor continu puin. De belangrijkste elementen van het spoor mislukken volledig. Rollend materieel, spoormachines, stationuitrusting en uitrusting kunnen niet worden hersteld.

Het gebruik van machine-elementen, rollend materieel en vernietigde delen van constructies is onmogelijk.

Ernstige vernietiging worden gekenmerkt door de vernietiging van een deel van de hoofd- en de meeste resterende muren van gebouwen, vervorming van brugoverspanningen, de meeste steunen van het contactnetwerk en hoogspanningslijnen. Het herstellen van het spoor en de constructies is mogelijk, maar onpraktisch, aangezien het praktisch neerkomt op nieuwbouw met gebruikmaking van enkele overgebleven elementen en constructies. Technische voertuigen en transportvoertuigen kunnen niet worden gerepareerd; sommige onderdelen ervan kunnen in de toekomst voor reparaties worden gebruikt.

Middelmatige schade gekenmerkt door de vernietiging van secundaire elementen (interne scheidingswanden, ramen, daken), het verschijnen van scheuren in de muren, het instorten van zoldervloeren en individuele delen van de bovenste verdiepingen. Er ontstaat geen puin rond de gebouwen, maar individuele fragmenten van constructies kunnen over aanzienlijke afstanden worden weggeslingerd. Het spoor raakt vervormd. Individuele elementen van brugoverspanningen, individuele steunen van hoogspanningslijnen, contactnetwerken en communicatielijnen zijn vervormd. Het is mogelijk om gebouwen, spoorlijnen, constructies, rollend materieel, transportmiddelen en andere technische middelen te herstellen grote en middelmatige reparaties.

Zwakke vernietiging gebouwen worden gekenmerkt door de vernietiging van de minst duurzame constructies: raam- en deurvullingen, lichte scheidingswanden, dakbedekking. De apparatuur ondervindt kleine vervormingen van kleine elementen. Het herstel van het spoor, de constructies, het rollend materieel en de uitrusting is vereist huidige reparaties.

Vanwege het feit dat in geval van volledige en ernstige vernietiging gebouwen, constructies en technische middelen niet worden hersteld, worden in referentiegegevens en berekeningen vaak slechts drie graden van vernietiging gebruikt: sterk, gemiddeld en zwak.

Wanneer dezelfde parameters van de explosieschokgolf verschillende elementen van het ITC beïnvloeden, zal de mate van hun vernietiging verschillend zijn vanwege hun verschillende fysieke stabiliteit.

Onder fysieke stabiliteit het is noodzakelijk om inzicht te krijgen in het vermogen van de constructie om de effecten van externe belastingen in een noodsituatie te weerstaan. Dit vermogen is een eigenschap van een constructie, die afhangt van de grootte, het ontwerp en andere parameters en niet afhankelijk is van externe factoren. Dergelijke parameters omvatten bijvoorbeeld: structurele stijfheid, de aanwezigheid van een fundering, bevestiging van elementen en andere sterkte-eigenschappen; materiaal; massa en zwaartepuntpositie; afmetingen van elementen en hun configuratie; ondersteuningsgebied; afstand tussen ondersteunende delen, enz.

Onder dezelfde externe belastingen zijn bijvoorbeeld woongebouwen met meerdere verdiepingen zonder frame met dragende muren gemaakt van bakstenen, panelen en blokken onderhevig aan de grootste vernietiging. De grootste belastingen worden weerstaan ​​door massieve industriële gebouwen met een metalen frame en intern zwaar kraanwerk, waarvoor dragende kolommen zijn geïnstalleerd, waardoor de bouwconstructie stijver en duurzamer wordt.

Hoge externe belastingen worden opgevangen door de bovenbouw van het spoor, die een stijve structuur heeft (verbinding van de ballastlaag, dwarsliggers en spoorstaven), een lichte verhoging boven de grond en een lage aerodynamische weerstandscoëfficiënt.

Van de verschillende soorten rollend spoorwegmaterieel zijn de vierassige onbelaste platforms (klein formaat met aanzienlijk gewicht), beladen tanks (lage aerodynamische weerstandscoëfficiënt) en locomotieven het meest bestand tegen externe belastingen tijdens explosies. De minst stabiele zijn personenauto's en overdekte lege goederenwagons (groot van formaat en relatief licht van gewicht).

Een vergelijkende beoordeling van de stabiliteit (door mate van vernietiging) van ITC-elementen tijdens explosies wordt uitgevoerd met behulp van een enkele kwantitatieve indicator: de hoeveelheid overdruk in het schokgolffront

Als de bepalende factor bij de vernietiging van een constructie niet de overdruk in het luchtschokgolffront is ΔРf, en de luchtsnelheidsdruk ΔР ck(bij gebrek aan experimentele gegevens over de mate van vernietiging van structuren bij de overeenkomstige waarden ΔР f), dan wordt de stabiliteit van de constructie berekend op basis van de werking van de snelheidsdruk ΔР ck. Berekende waarden ΔР ck worden herberekend met behulp van formule (3.1) of grafiek (Fig. 3.3). ΔР f, waarmee u de stabiliteit van structuren kunt vergelijken en de mate van vernietiging kunt bepalen met behulp van een enkele indicator ΔР f(Berekeningen voor de stabiliteit van constructies worden gepresenteerd in hoofdstuk 8.)

De aard van de afhankelijkheid van de mate van vernietiging van een constructie van de omvang van de overdruk in het schokgolffront ΔР f kan worden weergegeven in de vorm van een grafiek (Fig. 3.7).

Om de weerstand van constructies en apparaten tegen de werking van een schokgolf te beoordelen, is het noodzakelijk om ze te kennen stabiliteitslimiet - de grenswaarde van overdruk in het luchtschokgolffront, waarboven de werking van constructies en apparaten onmogelijk is.

Rijst. 3.7. De aard van de afhankelijkheid van de mate van vernietiging van de omvang van de overdruk in het schokgolffront:

I - zone van zwakke vernietiging; II - zone van gemiddelde vernietiging; III - zone van ernstige vernietiging; IV - zone van volledige vernietiging; - stabiliteitslimiet van de constructie;

Werkradius - afstand vanaf het centrum van de explosie, waarbij deze numeriek gelijk is aan de stabiliteitslimiet

Voorbij de stabiliteitslimiet ITK-element wordt geaccepteerd ondergrens van de gemiddelde schade(op een bepaalde afstand van het centrum van de explosie) (Fig. 3.7).

De betekenis van deze bepaling is dat de constructie, vallend in zone I - zwakke vernietiging (Fig. 3.7), voortdurende reparaties vereist, maar tijdelijk gebruik ervan is mogelijk met bepaalde beperkingen.

Als de stabiliteitsgrens van een constructie wordt overschreden (deze valt in zone II), wordt verder gebruik van de constructie onmogelijk zonder gematigde reparaties uit te voeren.

De stabiliteitslimiet en de mate van vernietiging van ITC-elementen worden dus kwantitatief gekenmerkt door de grenswaarden ΔРf, Voor de belangrijkste structuren en apparaten van het spoorvervoer worden deze waarden in de tabel gegeven. 3.3.

Aangegeven in de tabel. 3.3 intervallen met minimale en maximale waarden van overdruk, die een bepaalde mate van vernietiging kenmerken, houden rekening met mogelijke verschillen in het ontwerp van constructies en de positie van constructies in relatie tot de voortplantingsrichting van het schokgolffront.

Voor het spoor en het rollend materieel zijn de gegevens in Tabel. 3.3 worden gegeven voor het geval waarin het schokgolffront zich loodrecht op de as van het spoor en de zijkant van het rollend materieel voortplant (worst case). Wanneer een schokgolf zich langs de as van het spoor voortplant, is het rollend materieel bestand tegen een overdruk (snelheidsdruk) die 1,5-2 keer groter is dan de tabelwaarden, en wordt het spoor ernstig en volledig vernietigd, voornamelijk binnen de straal van de krater .

In tafel 3.3 worden voor een kernexplosie de drukwaarden in het schokgolffront gegeven die een zekere mate van vernietiging veroorzaken. Er wordt aangenomen dat dezelfde mate van vernietiging door een schokgolf van een kernexplosie en een explosie van VM, GVS of UVG optreedt als de druk in het schokgolffront van de explosie van deze explosieve stoffen ongeveer 1,5 keer hoger is dan de druk in het schokgolffront van een nucleaire explosie.(Voor VM, DHW en UVG worden de tabelgegevens 1,5 maal groter).

In tegenstelling tot steden en economische objecten, die in de regel hetzelfde type elementen bevatten - bevatten gebouwen, spoorweg- (transport) objecten verschillende soorten constructies en apparaten,

het waarborgen van de beweging van treinen en het hebben van ongelijke stabiliteit. Om deze reden is het bij spoorwegvervoerfaciliteiten in de zone van noodexplosies onmogelijk om algemene zones van volledige, sterke, gemiddelde en zwakke vernietiging te onderscheiden. Voor elk type constructie zullen deze zones hun eigen afmetingen hebben.